第二章 文獻回顧
2.5 電動力法影響因子
電極為欲施加電場於水/土壤之介質，其材料不僅於金屬，就連 石墨棒、電子傳導性金屬氧化物等均可稱之。一般可區分為三類電極:
第一類電極包括金屬電極(鈦棒、鐵網)及氣體電極；第二類電極如難 溶鹽電極，由金屬覆蓋一層該金屬的某種難溶性鹽類或氧化物；第三 類電極，如氧化還原電極為惰性電極，其中石墨棒(藉由自由電子移 動而導電)亦屬此類(蔡在唐, 2003)。已有研究己開始利用半導體材質 (如：二氧化鈦)為光催化劑來進行快速氧化/還原反應(Dhananjeyan et al.,1997)，其原理為利用電子-電洞對之形成，分別讓電子提供者或接 受者，進行氧化或還原反應程序，若施加電壓於觸媒可減緩電子電洞 對的再結合。
2.5.2 溫度
一般而言，溫度會影響傳導性、離子遷移、電滲透流和吸附反應，
進而提高或延遲污染物之移除。Baraud 等人(1999)提出在控制pH 值 下之電動力復育過程中，溫度對離子傳輸現象的影響，在對高嶺土分 別以一陽離子(Na+)及一陰離子(Cr2O7-2)為主要污染物，於20℃及40℃
下進行實驗，發現溫度的提高會使離子遷移速度增加。黃柏升(2008) 研究結果顯示提昇溫度對電解效率的影響很大，在27℃至75℃溫度之 範圍內，每提昇25℃電解效率就增加5~6%，由此可知，增加溫度可 能使污染物移除速度增加，可縮短復育的時間。
2.5.3 操作流質
電動力技術對於高溶解性無機離子物種之移除尤具成效，即使是 低滲透性土壤仍具效果；對於不溶解性或非離子性之有機物種，則可 利用其電化學反應機制或其他改善技術達到整治成效。目前電動力系
統常使用之操作流質包括界面活性劑、EDTA(江姿幸，2005)及檸檬 酸等，對於疏水性有機污染物其因具有低溶解度之特性，容易與土壤 之親和，添加界面活性劑(Surfactant)或共溶劑(Cosolvent)，有助於電 動力處理過程中以提昇疏水性有機污染物之水溶解度，以利電動力之 進行；EDTA對重金屬與螯合劑的結合具有很大的影響，容易形成穩 定之錯合物，其先經由擴散作用進入土壤表面，並與土壤表面上的金 屬吸附，再由螯合劑與金屬進行取代與螯合作用後，再由土壤表面脫 附出來，最後再自土壤表面擴散至水溶液中，以達成整個萃取反應的 程序；而檸檬酸可使重金屬呈游離狀態，使之容易在土壤中移動。另 有研究中利用電動力-Fenton法，添加0.0196 M硫酸亞鐵溶液作為催化 劑處理受三氯乙烯污染土樣，移除率可達63.6%(楊金鐘及劉奇岳, 1999)。
2.5.4 電壓及電流強度
以電動力法處理受污染土壤時施加電場，透過控制電位坡降來影 響電滲透流率與電解反應。翁等人(1998)及翁等人(1999)研究電滲透 處理低濃度酚污染土壤，以CaCl2為操作流質，可達到96%之去除效 果；亦曾以1.0 V/cm電位梯度處理單氯酚污染土壤，發現氯酚集中於 陰極端，且加大電壓時集中情形越明顯；而陳躍升(2002)利用砂箱實 驗模擬電動力現地處理受酚污染土壤，分別於定電壓(50V)及定電流 (30 mA)的條件下處理20 天，實驗結果發現酚之破壞去除率可由 62.34-78.06% 提昇至64.3-80.1%。
2.5.5 土壤組成
土壤在施加電場下會產生吸附、沉澱、溶解、氧化及還原等反應，
因此，土壤的組成亦會影響到電動力的效果。電動力法復育技術常受 到土壤性質的差異，而有不同處理成效，其中包括土壤質地、pH 值、
風化程度、礦物型態等因素影響；另有研究發現，若土壤碳酸鹽含量 較低時有助於土壤表面脫附並隨電滲透流移出土體(Krishna et al., 1997)。袁等人(2001)研究中指出黏質土壤滲透性不佳，電滲透流相對 較低，致較壤質砂土耗損較高之電力。
2.5.6 離子種類
利用電動力法處理污染物時，靠近陽極端為酸性環境，增加土壤 中離子之溶解性，而靠近陰極端為鹼性環境，可能造成沈澱物產生。
此特性對於重金屬污染物去除有許多影響。Shin (2001)亦發現土壤中 Al3+含量較高，經施加電場後，靠近陽極處的土壤會因為氫離子(H+) 之產生而逐漸被酸化，酸化區域隨時間逐漸擴展至陰極位置。因為酸 鋒使土壤中的礦物溶出，而致使Al3+遷移時受到高pH 值環境的影響 會形成遲滯現象，進而降低了土壤中被酸化區域之電子遷移，進而降 低陰離子性、陽離子性污染物之移除率。
袁菁等人(2007)指出電動力技術在處理污染土壤時，電流密度會 隨時間而降低，其主要原因係反應過程中系統之阻力增加其中包括：
(1) 土壤中之帶電顆粒經離子遷移於兩極端造成阻塞，(2) 反應牆內 之反應基材與砷進行反應後造成基材表面沉澱物累積物，(3)操作流質 與土壤中含有之離子產生鍵結或沉澱，(4) 酸鋒遷移時所導致土壤中
帶電離子如Ca2+、Mg2+ 等物質，因電場效應往陰極端遷移，產生沉澱 等等因素。此結果與國內以電動力技術處理重金屬污染之相關研究相 似(翁誌煌與林純玉, 2003；袁菁等, 2004)。